DE102005033261B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Mehrkomponentenmasse - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Erzeugen einer Mehrkomponentenmasse, insbesondere für Dentalzwecke, durch Auspressen ihrer Komponenten aus Kartuschen (1) mit Hilfe von Kolben (2) und durch Mischen der Komponenten, dadurch gekennzeichnet dass der Auspressvorgang bei Beginn desselben mit einem verringerten Druck erfolgt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Mehrkomponentenmasse, insbesondere für Dentalzwecke, durch Auspressen ihrer Komponenten aus Kartuschen mit Hilfe von Kolben, und durch Mischen der Komponenten. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.
- Bei der Herstellung von Mehrkomponentenmassen, insbesondere für Dentalzwecke, treten verschiedene Probleme auf. Einerseits müssen die Komponenten in genau dem richtigen Mischungsverhältnis in einen Mischer gepresst werden, wo sie vermischt werden und dann austreten können. Sollen die beiden Komponenten in gleichen Mengen verwendet werden, so könnten als Kartuschen Zylinder mit gleichen Durchmessern verwendet werden, wobei dann auch die Kolben mit gleicher Geschwindigkeit vorwärts bewegt werden, um die Komponenten auszupressen. Dies kann mit Hilfe eines einzigen Antriebs geschehen. Mit einer solchen Vorrichtung könnten auch Komponenten in einem anderen Verhältnis ausgepresst werden, wenn die Kartuschen bzw. Zylinder unterschiedliche Durchmesser haben. Eine bessere Anpassung an verschiedene Mischungsverhältnisse erhält man aber, wenn jeder der Kolben mit einem eigenen Antrieb versehen ist (
DE 199 51 504 A1 ). Auf diese Weise kann das gewünschte Mischungsverhältnis erhalten werden, wenn die Kartuschen tatsächlich gefüllt sind bzw. die Kolben an den Komponenten anliegen, so dass dort keine Lufttasche vorhanden ist. Wenn in einer der Kartuschen eine solche Lufttasche vorhanden ist, so würde natürlich, wenn beide Antriebe in Betrieb gesetzt werden, zunächst nur aus einer Kartusche Material ausgetrieben werden, während in der anderen Kartusche zunächst die Luft komprimiert würde und entweicht, so dass kein Material oder auf jeden Fall viel zu wenig Material austritt. Auch für dieses Problem gibt es aber eine Lösung, die in einer gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung offenbart und beansprucht wird. - Bei all diesen Fällen tritt aber immer folgendes Problem auf. Wenn der Kolben gegen das Material gedrückt wird, findet eine schlagartige Druckerhöhung statt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Kolben so lange mit erhöhter Geschwindigkeit bewegt wird, wie sich zwischen Kolben und auszubringendem Material noch Luft befindet. Eine Folge davon ist, dass am Anfang nicht das gewünschte Mischungsverhältnis erhalten wird.
- Ein eingangs genanntes Verfahren ist bekannt aus
EP 1 279 379 A1 undEP 0 087 029 A1 - Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der auch in Fällen, bei denen der Kolben zunächst mit großer Geschwindigkeit bewegt wird, ein Auspressen unter anfänglich erhöhtem Druck vermieden wird.
- Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, dass der Auspressvorgang bei Beginn desselben mit einem verringerten Druck erfolgt.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Lastzustand des Antriebsmotors des Kolbens oder der Kolben über seine Stromaufnahme gemessen. Wird ein Anstieg des Stroms und damit des Lastzustand festgestellt, so bedeutet dies, dass der Kolben das Material erreicht hat und sich keine Lufttasche mehr zwischen Material und Kolben befindet. Um den Auspressvorgang dann mit verringerten Druck zu beginnen, wird der Vorschub des Kolbens nicht nur angehalten, sondern der Kolben ein kleines Stück zurückgefahren. Erst dann beginnt der normale Vorschub, mit dem das Material ausgepresst werden soll. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Kolben anfänglich mit der erhöhten Vorschubgeschwindigkeit auf das auszupressende Material einwirkt.
- Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Bestimmung des Lastzustands mit mechanischen Mitteln. Zu diesem Zweck ist vorteilhafterweise der Kolben mit einer Antriebsstange über eine Feder verbunden. Diese Feder wird in dem Moment zusammengedrückt, wenn der Kolben das Material erreicht. Das Zusammendrücken der Feder kann dann außerhalb der Kartuschen dieser Ausführungsform dadurch festgestellt werden, dass die Kolbenstange durch die Antriebsstange nach außen ragt, so dass außerhalb der Kartusche festgestellt werden kann, dass die Kolbenstange sich nicht mehr oder nur noch sehr wenig bewegt, obwohl die Antriebstange noch angetrieben wird. Diese relative Verschiebung kann zum Beispiel durch einen Mikroschalter oder durch eine Lichtschranke festgestellt werden, so dass dann der Lastzustand festgestellt ist und der Kolben ein Stück zurückgefahren werden kann, um mit dem normalen Auspressen zu beginnen.
- Letzteres ist aber in vielen Fällen gar nicht nötig. Bei dieser Ausführungsform erfolgt das Auspressen des Materials nämlich am Anfang gar nicht mit der vollen Kraft und Geschwindigkeit, da ja zunächst die Feder noch nachgibt. Dieser „Softstart“ hat den Vorteil, dass das Ausbringen nicht schlagartig und gleich mit voller Kraft beginnt, was zu der zumindest am Anfang ungleichförmigen Mischung führen könnte.
- Der Kolben kann auch als vom Antrieb getrenntes Element ausgebildet sein, das am auszupressenden Material anliegt. Wird der Antrieb an dieses herangefhren und und berührt er diesen, so wird der Kolben aufgrund er Haftreibung an der Zylinderwand zunächst nicht bewegt. Es kann dann mit mechanischen oder optischen Mittel die Berührung detektiert werden, ohne dass schon ein Druck auf das Material ausgeübt wird.
- Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen beschrieben, die schematisch vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung der Erfindung zeigen. Es zeigen:
-
1 schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäße Vorrichtung; -
2 eine Teilansicht einer anderen vorteilhaften Ausführungsform; und -
3 eine Teilansicht einer anderen, der Ausführungsform der2 ähnlichen Ausführungsform. - Die in
1 schematisch dargestellte Vorrichtung weist zwei Kartuschen oder Zylinder1 auf, in denen sich jeweils eine Komponente befindet. In diesen Zylindern1 sind Kolben2 angeordnet, die über Antriebe3 in die Zylinder1 hineingedrückt werden, um das Material über Leitungen4 in einen Mischer5 zu fördern, wo die Komponenten vermischt werden und dann anschließend aus dem Mischer5 austreten. Die Antriebe3 werden über Einheiten6 angetrieben, mit denen auch der Stromverbrauch der Antriebe3 gemessen wird. Durch eine Steuerung7 werden dabei die Vorschubgeschwindigkeiten der Kolben2 so eingestellt, dass sie bei gefüllten Zylindern1 konstante Werte einnehmen. Sind ein oder mehrerer der Zylinder 1 nur teilweise gefüllt, so wird die Vorschubgeschwindigkeit des entsprechenden Kolbens2 erhöht, bis Lufttaschen beseitigt sind und der eigentliche Auspressvorgang beginnen kann. Das Auspressverhalten kann z. B. über Drucksensoren8 festgestellt werden, die den Druck oder die Verformung der Zylinder1 feststellen. Diese Signale können dann mit in der Einheit7 berechneten oder gespeicherten Werten verglichen werden, um festzustellen, welche Komponenten sich in den Zylindern1 befinden, um die für diese Komponenten optimalen Vorschubgeschwindigkeiten einzustellen. Bei9 sind noch Einrichtungen angedeutet, mit denen die Entleerungspositionen der Kolben festgestellt werden können, damit die Kolben2 mit erhöhter Geschwindigkeit zurückbewegt werden können, damit die Kartuschen1 ausgewechselt werden können. Durch entsprechende Steuerung mit der Einheit7 kann erfindungsgemäß der sogenannte „Softstart“ durchgeführt werden. Wenn der erhöhte Lastzustand eines Kolbens festgestellt wird (beziehungsweise beider Kolben), wird dieser Kolben erst ein wenig zurückgefahren und erst dann mit dem Auspressen begonnen. Der Vorteil ist, dass das Auspressen nicht schlagartig beginnt, was in der Anfangsphase ein schlechtes Mischungsverhältnis bedeuten könnte. - Dieser „Softstart“ ist natürlich auch bei Vorrichtungen möglich, die mehr als zwei Zylinder
1 aufweisen oder bei der alle Zylinder1 durch einen gemeinsamen Antrieb3 angetrieben werden. - In
2 ist schematisch eine andere Ausführungsform dargestellt, und zwar nur eine Kartusche1 mit einem Kolben2 , obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung selbstverständlich mehrere solcher Kartuschen1 und Kolben2 aufweist. Der Antrieb erfolgt hier nicht auf die Kolbenstange10 , sondern über ein mit einem nicht gezeigten Antrieb verbundenes Zahnrad11 auf eine Antriebsstange12 , die im oberen Teil zahnstangenartig ausgebildet ist. In dieser Antriebsstange12 ist die Kolbenstange10 angeordnet und axial verschiebbar geführt. Zwischen einer unteren Erweiterung13 der Stange und dem Kolben 2 befindet sich eine Druckfeder14 . Wird die Antriebsstange12 durch das Antriebszahnrad11 nach unten bewegt und erreicht der Kolben2 das Material15 , so wird die Feder14 zusammengedrückt. Die relative Verschiebung zwischen Antriebsstange12 und Kolbenstange10 kann dann durch eine Messeinrichtung16 festgestellt werden, die außerhalb der Kartusche1 angeordnet ist. Diese Messeinrichtung16 kann eine Lichtschranke oder ein Mikroschalter sein. Aufgrund der Wirkung der Feder14 kann so nicht nur der Lastzustand festgestellt werden. Es wird vielmehr auch ein „Softstart“ erreicht, indem nicht gleich die volle Kraft auf das Material15 wirkt. -
3 zeigt einen Fall, bei dem im Unterschied zur Ausführungsform von2 der Kolben2 nicht mit dem Antrieb3 , 10, 12 13 direkt verbunden ist, aber am Material15 anliegt. Bewegt sich der ein vom Antrieb angetriebenes Kraftübertragungselement17 auf den Kolben2 und berührt diesen, so wird der Kolben2 zunächst aufgrund der Haftreibung an der Zylinderwand zunächst nicht verschoben und übt auch keinen Druck auf das Material15 aus. Aufgrund der Haftreibung des Kolbens2 an der Wand des Zylinders1 wird aber die Feder14 bereits zusammengedrückt. Es wird also der Beginn des Lastzustandes festgestellt, ohne dass schon Druck auf das Material15 ausgeübt wird. Das Kraftübertragungselement17 ist in3 zwar kolbenförmig dargestellt, kann aber selbstverständlich auch andere Formen haben, die die Funktion der Kraftübertragung ermöglichen.
Claims (13)
- Verfahren zum Erzeugen einer Mehrkomponentenmasse, insbesondere für Dentalzwecke, durch Auspressen ihrer Komponenten aus Kartuschen (1) mit Hilfe von Kolben (2) und durch Mischen der Komponenten, dadurch gekennzeichnet dass der Auspressvorgang bei Beginn desselben mit einem verringerten Druck erfolgt.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lastzustand des Antriebe (3) gemessen, bei Erhöhung des Lastzustands der Vortrieb beendet, der Kolben um eine kurze Strecke zurückgefahren und erst dann mit dem Vorschub für den normalen Auspressvorgang begonnen wird. - Verfahren nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lastzustand des Antriebs (3) durch Messung der Stromaufnahme festgestellt wird. - Verfahren nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lastzustand des Antriebs (3) mit mechanischen Mitteln bestimmt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Vorschubgeschwindigkeiten auf konstante Werte in Abhängigkeit vom Auspressverhalten der Komponenten erfolgt, das mit gespeicherten oder berechneten Werten für bekannte Materialien verglichen wird. - Verfahren zum Erzeugen einer Mehrkomponentenmasse, insbesondere für Dentalzwecke, bei dem die Komponenten mit einem dynamischen Mischer nach dem Auspressen aus den Kartuschen gemischt werden, und der Mischer erst von dem Moment an angetrieben wird, zu dem ein oder mehrere Kolben den Lastzustand erreichen.
- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , die aufweist: - Kartuschen (1) für jeweils eine Komponente für eine Mehrkomponentenmasse, insbesondere für Dentalzwecke, die mit jeweils einem Kolben (2) und einem Antrieb (3) zum Auspressen der Komponente versehen sind, und - einen Mischer (5) für die aus den Kartuschen ausgepressten Komponenten, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Einrichtungen zur Erzeugung einer verringerten Vorschubgeschwindigkeit bei Beginn des Auspressvorgangs versehen ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen (6) zum Bestimmen des Lastzustands des Antriebs und Mittel (7) zum Verändern der Vorschubgeschwindigkeit aufweist. - Vorrichtung nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (6) Strommesseinrichtungen sind. - Vorrichtung nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (16) zum Bestimmen des Lastzustands Lichtschranken oder Mikroschalter zur Feststellung der mechanischen Stellung der Kolben (2) aufweisen. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 7 bis10 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (2) über jeweils eine Feder (14) mit einer Antriebsstange (12) verbunden sind. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 7 bis10 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (2) als ein vom Antrieb (3, 10, 12, 13) getrenntes Element ausgebildet ist, an das der Antrieb herangefahren wird, wobei bei Berührung des Antriebs mit dem Kolben (2) ein Kraftübertragungselement (17) relativ zur Antriebsstange (12) verschoben wird. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 7 bis12 , dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen (8) zum Feststellen des Auspressverhaltens der Komponenten aufweist.
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